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Geología Petrolera
Instituto Tecnológico Superior de
Cosamaloapan
Ingeniería Petrolera
Geología Petrolera
Cosamaloapan Ver.
Geología Petrolera Primer Semestre Ing. Marco Santiago González 1

Gelogía Petrolera
Sinopsis
La finalidad de la estructura del presente temario
es que el alumno adquiera los conceptos
básicos en el área de geología, abarcando desde
los principios fundamentales hasta lograr la
comprensión de sus aplicaciones en la
ingeniería
Palabras Clave
geología, ingeniería
Geología Petrolera Cuenca deVeracruz Ing. Marco Santiago González 2

Geología Petrolera
Unidad
Índice
I
Principios fundamentales.
II
Materiales que forman la tierra.
III
Estructuras Geológicas.
IV
Geocronología.
V
Geología y el desarrollo de la sociedad contemporánea.
Geología Petrolera Primer Semestre Ing. Marco Santiago González
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Primera Unidad
Introducción
La primera unidad, nos permite conocer las etapas de
la geología, las diferentes disciplinas con las cuales
se apoya y se relaciona; así como el estudio de las
diferentes teorías sobre el origen del universo, el
sistema solar, los planetas y específicamente las
características físicas y químicas de la tierra.
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1. Principios fundamentales.
1.1 Objetivo del curso.
- Conocer las etapas de la geología y su relación con las diferentes
disciplinas.
- Estudiar las diferentes teorías sobre el origen del universo.
- Saber las características físicas y químicas de la tierra.
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1. Principios fundamentales.
1.2 Subdivisiones mayores de la Geología.
- Geoquímica
- Ecología.
- Biología.
- Paleontología.
- Geofísica.
- Estratigrafía.
- Sismología.
- Tectónica.
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1. Principios fundamentales.
1.3 Teorías más recientes sobre el origen del sistema solar.
Big Bang.12,000 a 15,000 millones
de años (hipótesis de la nebulosa
primitiva)
.
5,000 millones de años empieza a
contraerse
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1. Principios fundamentales.
.
1.4 Características físicas y químicas de la tierra
La Tierra se puede dividir en cinco capas, esto debido a sus propiedades
físicas que son; litosfera, astenosfera, mesosfera (manto inferior), núcleo
externo y núcleo interno.
Obteniendose principalmente estos conocimiento por medio de la sismología y
la gravimetría.
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1. Principios fundamentales.
.
1.4 Características físicas y químicas de la tierra
La corteza es una porción de capa rocosa, se divide en corteza continental y
oceánica.
La corteza
La corteza tiene un espesor muy variable. La corteza oceánica tiene un
espesor tan solo de 5 km y tiene composición basáltica (Fe, Ti, etc.), con
densidad de 3.0 g/cm3.
La corteza continental varia entre 35 y 65 km y tiene una composición mucho
mas variable
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1. Principios fundamentales.
.
1.4 Características físicas y químicas de la tierra
En el interior de la Tierra hay un gradiente de Presión y Temperatura que produce
cambios en la composición química y mineralógica de las rocas.
• La gravedad ha producido una estratificación por densidad de los elementos,
así que la presión aumenta constantemente hacia el interior.
• La temperatura también aumenta debido a reacciones exotérmicas de
decaimiento de los elementos radioactivos
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1. Principios fundamentales.
.
1.4 Características físicas y químicas de la tierra
EL NÚCLEO
• La Tierra al inicio tenia una
temperatura muy alta que
fundió el Ni y Fe y el cual se
encuentra en estado sólido y
líquido en el interior de la
Tierra, esta estratificación del
núcleo y debido al decaimiento
radiactivo se cree que esto
genera el campo magnético
terrestre.
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2. Materiales que forma la tierra.
El alumno deberá ser capaz de visualizar, analizar y definir los
diferentes materiales que componen la tierra, lo anterior se
analizará en la segunda unidad, desde identificar un mineral, el
origen de las rocas, así como los agentes químicos, biológicos y
atmosféricos que intervienen en su deterioro.
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2.1 Mineralogía.
La mineralogía es la ciencia que se ocupa de identificar minerales y estudiar sus
propiedades y origen con el propósito de realizar su clasificación.
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2.1 Mineralogía.
Mineralogía descriptiva:
Se ocupa de estudiar las propiedades y clasificación de los minerales individuales,
su localización, sus formas de aparición y sus usos.
Por ejemplo:
- Piedras preciosas y semipreciosas, como diamante, granate, ópalo, circonio.
-Objetos ornamentales y materiales estructurales, como ágatas, calcita, yeso entre otros.
- Materiales refractarios, entre los que se destacan asbestos o amianto, grafito, magnesita,
mica.
- Materiales cerámicos, como el feldespato y el cuarzo, entre otros.
- Minerales químicos, como halita, azufre y bórax.
- Fertilizantes, como son los fosfatos y los nitratos.
- Pigmentos naturales, como hematites, limonita.
- Minerales de uso en aparatos científicos y ópticos, como el cuarzo, la mica y la turmalina.
- Menas de metales, como es el caso de casiterita, calcopirita, cromita, cinabrio, ilmenita,
molibdenita, galena y esfalerita.
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2.1 Mineralogía.
Mineralogía determinativa:
Esta área de la mineralogía se ocupa de identificar los minerales presentes en una
muestra en función de sus propiedades químicas, físicas y cristalográficas. Estas
propiedades de los minerales constituyen subespecialidades de la mineralogía.
Mineralogía química
que se ocupa de estudiar e identificar la composición química de los minerales. Esta es la propiedad más importante para
realizar la
identificación de los minerales. La mineralogía química se realiza con métodos normalizados, cuantitativos y cualitativos,
incluyendo
análisis con haces de electrones.
Mineralogía física
la cual estudia las propiedades físicas de los minerales, tales como las ópticas, mecánicas y electromagnéticas.
Las propiedades físicas constituyen una importante ayuda para identificar los minerales. Muchos de ellos se pueden reconocer
a simple
vista (utilizando elementos como la lupa, el martillo o una punta para rayar) o por medio de pruebas sencillas.
Proceso Productivo/Exploración Geológica/Info Básica https://www.codelcoeduca.cl/proceso/exploracion/t-minerales.html
1 de 2 20/09/12 12:44
Cristalografía
que estudia la forma que adoptan la mayoría de los minerales cuando las condiciones de formación son favorables. Los
cristales son un
ordenamiento de los átomos de un mineral de manera tal que forma superficies planas, paralelas a planos reticulares de su
estructura
interna.
La cristalografía estudia el crecimiento, la forma y carácter geométrico de los cristales.
De acuerdo con las características los cristales, estos se agrupan en seis sistemas de simetría, a saber:
cúbico o isométrico
hexagonal
tetragonal
ortorrómbica
monoclínico
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2. Materiales que forma la tierra.
2.2 Petrográfica.
La petrografía es la rama de la geología que se
ocupa del estudio e investigación de las rocas, en
especial en cuanto respecta a su aspecto
descriptivo, su composición mineralógica y su
estructura. Se complementa así con la petrología,
disciplina que se centra principalmente en la
naturaleza y origen de las rocas.
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2. Materiales que forma la tierra.
2.3 Intemperismo y erosión.
El intemperismo es el proceso de transformación química de las rocas en suelo
por eso se dice que la formación de suelo es sinónimo de intemperismo. El
intemperismo en las rocas ígneas y metamórficas cambia los sólidos densos en
materiales suaves y porosos que forman partículas que difieren en composición
química y estructura a los minerales originales. El intemperismo provoca cambios
menos intensos en las rocas sedimentarias.
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2. Materiales que forma la tierra.
2.3 Intemperismo y erosión.
La erosión es la incorporación y el
transporte de material por un agente
dinámico, como el agua, el viento o el
hielo.[1] Puede afectar a la roca o al
suelo, e implica movimiento, es decir,
transporte de granos y no a la
disgregación de las rocas, fenómeno
conocido como meteorización. La
erosión es uno de los principales
actores del ciclo geográfico.
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3. Estructuras Geológicas
La tercera unidad contempla el estudio de la estructura de las grandes masas
rocosas y su comportamiento así como la comprensión de los fenómenos
sismológicos, tectónicos y volcánicos.
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3. Estructuras Geológicas
3.1 Tectonismo y vulcanismo.
El tectonismo proviene de la evolución de la teoría de la deriva
continental dando lugar a la teoría de La Tectónica de Placas.
Denominamos placas a cada una de las porciones de la
litosfera terrestre que se mueve de forma independiente.
Poseen forma de casquete esférico y unos límites definidos por
procesos intensos de sismicidad y vulcanismo.
Se les denomina litosféricas pues afectan tanto a la corteza,
cómo a la parte superior del manto que se desplaza de forma
solidaria con esta.
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3. Estructuras Geológicas
Placas Tectónicas.
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3. Estructuras Geológicas
Tipos de límites de las placas.
Límites divergentes o dorsales: el movimiento es de separación.
Límites convergentes o fosas: el movimiento es de aproximación.
Límites o fallas transformantes: el movimiento es paralelo.
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3. Estructuras Geológicas
Límites divergentes o dorsales
Cuando el movimiento de las
placas es de separación, se crea
un "hueco" en la litosfera,
aprovechado por rocas
magmáticas para generar nueva
corteza oceánica.
También se denominan zonas de
Dorsal o límites constructivos.
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3. Estructuras Geológicas
Límites convergentes o fosas: El movimiento es de aproximación
Una de las placas (la más densa) se introduce bajo la otra en un proceso que
se denomina subducción. A estos límites también se denominan fosas, zonas
de subducción y límites destructivos. Presentan intensa sismicidad y
vulcanismo.
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3. Estructuras Geológicas
Límites o fallas transformantes: El movimiento es paralelo.
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3. Estructuras Geológicas
3.2 Sismos.
El estudio de las ondas sísmicas, la sismología (seismos =
sacudida), data de los intentos realizados, hace casi 2000
años por los chinos para determinar la dirección desde la
que se originaban dichas ondas.
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Sismógrafo
Moderno instrumento que registra las ondas sísmicas. Consisten en
un dispositivo con una masa suspendida libremente de un soporte
que se fija al terreno. Cuando la vibración de un terremoto lejano
alcanza el instrumento, la inercia de la masa suspendida la
mantiene relativamente estacionaria, mientras que la tierra y el
soporte se mueven.
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Localización de un terremoto
El foco es el lugar del interior de la Tierra donde se originan las
ondas sísmicas. El epicentro es el punto de la superficie situado
directamente encima del foco.
La diferencia de velocidad de la ondas P y S proporcionan un
método para localizar el epicentro . El principio utilizado es análogo
al de una carrera entre dos coches, uno más rápido que el otro. La
onda P siempre gana la carrera, llegando por delante de la onda S.
Entre más dure la carrera mayor sera la diferencia en los momentos
de llegada a la línea final.
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Localización de un terremoto
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Localización de un terremoto
Ejercicio
http://www.sciencecourseware.com/virtualearthquake/VQuakeExecute.htm
l
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3. Estructuras Geológicas
3.3 Deformación de las rocas.
En Geología no se utiliza la palabra piedra. Siempre
hablaremos de minerales y rocas.
Roca: es el material formado como consecuencia de un
proceso geológico y puede estar
formada por uno o varios minerales.
Mineral: denominamos así a un material de la corteza
terrestre caracterizado por su
composición química y su estructura interna.
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3.3 Deformación de las rocas.
Las rocas son agregados de uno o más minerales. Por tanto, pueden
existir rocas como la caliza o el mármol que estén formadas por un
solo tipo de mineral, la calcita. En este caso hablaremos de rocas
monominerales. Más frecuentemente, las rocas estan formadas por
varios minerales. La composición mineralógica y la disposición de los
minerales (textura) van a ser determinantes en su identificación.
Las rocas se clasifican según el proceso que las originó y no su
composición química. Rocas de similar composición, como la caliza y
el mármol (carbonato de calcio) o las areniscas silíceas y las cuarcitas
(dióxido de silicio), se clasifican como sedimentarias (la caliza y la
arenisca) ometamórficas (el mármol y la cuarcita) atendiendo a su
proceso de formación.
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3.3 Deformación de las rocas.
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3. Estructuras Geológicas
3.4 Fracturas, fallas, discordancias.
Al igual que los huesos, la superficie de la Tierra se puede fracturar y este
fenómeno se llama FALLA. Ocurre cuando las fuerzas tectónicas
comprimen o tensionan las rocas y vencen su resistencia, produciendo un
QUIEBRE. La ruptura repentina y el movimiento de los bloques en las
fallas son los que generan temblores
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3.4 Fracturas, fallas, discordancias.
Las fallas
En las fallas podemos definir una serie de
elementos geométricos. El plano de falla
(superficie de rotura), los labios (cada
una de boques ambos lados de la falla) y
el salto
(separación entre 2 puntos antes unidos)
.
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3.4 Fracturas, fallas, discordancias.
En atención a su morfología los fallas se clasifican como normales (causadas por
extensión),
inversas (por compresión), en tijera (rotacionales) y de desgarre o en dirección (por
cizalla).
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3.4 Fracturas, fallas, discordancias.
Una discordancia es una relación geométrica entre capas de sedimentos
que representa un cambio en las condiciones en que se produjo su
proceso de deposición. En ausencia de cambios ambientales o de
movimientos tectónicos, los sedimentos se depositan en estratos (capas)
paralelas. Una discordancia es una discontinuidad estratigráfica en la que
no hay paralelismo entre los materiales infra y suprayacentes. El concepto
de discordancia es fundamental para la estratigrafía y para la interpretación
de la secuencia de eventos tectónicos o geológicos en general que tuvo
lugar durante el proceso de deposición de las capas en los sedimentos
discordantes. Su descripción se debe a James Hutton en 1787.
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4. Geocronología
En la unidad correspondiente a la geocronología, se trabajará en la
importancia que ha tenido el paso del tiempo sobre la tierra y de sus
diversas transformaciones que ha sufrido.
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4. Geocronología
4.1 Principios estratigráficos.
La Estratigrafía es la rama de la Geología que trata del estudio e
interpretación de las rocas sedimentarias estratificadas, y de la
identificación, descripción, secuencia, tanto vertical como horizontal;
cartografía y correlación de las unidades estratificadas de rocas.1
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4. Geocronología
4.1 Principios estratigráficos.
Principio del uniformismo o actualismo: Las leyes que rigen los procesos geológicos han sido las mismas
y producen los mismos efectos durante toda la historia de la Tierra.
Principio de la sucesión de eventos: Todo acontecimiento que afecte a las rocas es posterior a las
mismas.
Principio de la superposición de estratos: los niveles superiores serán más recientes que los inferiores.
Principio de la horizontalidad original: Los estratos se depositan siempre de forma horizontal o
subhorizontal y permanecen horizontales si no actúa ninguna fuerza sobre ellos.
Principio de la continuidad lateral: un estrato tiene la misma edad a lo largo de toda su extensión
horizontal.
Principio de sucesión faunística: Los estratos que se depositaron en diferentes épocas geológicas
contienen distintos fósiles, debido a la naturaleza continua e irreversible de la evolución biológica. De
igual manera las capas que contienen fósiles pertenecientes a los mismos taxones, aunque sean de
diferente litología, serán de la misma edad.
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4.2 La columna estratigráfica.
4. Geocronología
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4.3 Cronología y datación radiométrica.
4. Geocronología
La datación radiométrica es un procedimiento técnico empleado para
determinar la edad absoluta de rocas, minerales y restos orgánicos
(paleontológicos). El método se basa en las proporciones de un isótopo
«padre» y de uno o más descendientes de los que se conoce su semivida o
período de semidesintegración, contenidos en la muestra que se va a estudiar.
Los isótopos propicios para analizar dependen del tipo de muestra y de la
presunta antigüedad de lo restos que se quieran datar. Ejemplos de estas
técnicas son1 : K/Ar, U/Pb, Rb/Sr, Sm/Nd, etcétera.
Un caso particular es la datación por carbono radiactivo (basada en la
desintegración del isótopo carbono 14), comúnmente utilizada para
fechamiento de restos orgánicos relativamente recientes: de hasta 60 000
años.
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4.3 Cronología y datación radiométrica.
4. Geocronología
En el caso más simple, en el que un isótopo padre se desintegra en un
isótopo estable, se aplica una expresión matemática que relaciona los
períodos de semidesintegración y el tiempo geológico tal que:
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5. Geología y el desarrollo de
la sociedad
contemporánea.
En la última unidad, el alumno conocerá la
importancia e impacto que tiene la geología ante
la sociedad, así como también su contribución en
el desarrollo humano.
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5. Geología y el desarrollo de
la sociedad
contemporánea.
5.1 Función de las ciencias geológicas.
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5. Geología y el desarrollo de
la sociedad
contemporánea.
5.2 Fuentes de energía.
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5. Geología y el desarrollo de
la sociedad
contemporánea.
5.3 Yacimientos
minerales.
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5. Geología y el desarrollo de
la sociedad
contemporánea.
5.4 Ecología.
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5. Geología y el desarrollo de
la sociedad
contemporánea.
5.5 Abastecimiento de agua.
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5. Geología y el desarrollo de
la sociedad
contemporánea.
5.6 Geología aplicada a la Ingeniería.
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Programación del Riego
Glosario
Referencias Bibliográficas
Aguayo (1978) sedimentos y diagnósticos de las crestas del sureste mexicano.
Díaz Gonzales Teodoro (1951) corte geológico de la sierra madre oriental.
Hernández Arena Heberto (1966) Geología de una parte de la sierra madre
oriental.
Referencias Electrónicas
http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/epoca04/5901/(3)Padilla.pdf
Geología Petrolera 2.1 Mineralogía Ing. Marco Santiago
51
González